[发明专利]一种提高钢铁冶炼中硫元素回收率的工艺

说明书

本发明涉及钢铁冶炼生产工艺领域，具体地说，是一种提高钢铁冶炼中硫元素回收率的工艺，包括：铁水脱硫，混铁炉搅拌，转炉冶炼，采用转炉炼钢工艺，控制碳元素含量以及控制转炉终点温度，能够有效控制氧含量，提高硫的利用率。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼生产工艺领域，具体地说，是一种提高钢铁冶炼中硫元素回收率的工艺。

背景技术

用户对钢的洁净度要求越来越高,为此必须尽力减少钢中非金属夹杂物数量和尺寸,尤其是对高品质冷轧产品更为重要。

硫属于非金属物质，很容易与钢水中的氧发生反应，想要提高硫的回收率就必须要先降低氧的含量，要控制转炉冶炼终点钢水中氧活度和渣中(FeO+MnO)含量,因为这是产生钢中夹杂物的根源。

在任何情况下，氧对金属性能的影响都是有害的，由于氧在金属中存在的状态不同以及氧与金属交互作用性质的不同，氧可通过不同的机制使金属脆化，但是在各类铸钢钢水熔炼的整个过程中，无论怎么控制钢水的质量，钢水中总有一定量的含氧量的存在，无形中就对钢水的质量有了明显的影响，金属中氧的来源可分为“内含的”和“外来的” 种。前者是指金属在熔炼过程中及随后的加工制造过程中吸收的氧；后者则是金属机件在服役时环境介质中含有氧。在此，我们主要就前者进行讨论并实施控制，氧在金属中可有几种不同的存在形式。在一般情况下，氧以间隙原子状态回溶在金属中，对于大多数工业合金，氧的溶解度随温度降低而降低。氧在金属中也可通过扩散聚集在较大缺陷（如空洞、气泡、裂纹等）处，以氧分子状态存在，此外，氧还可能和一些过渡族、稀土或碱土金 属元素作用生产氧化物，或与金属中的第二元素相作用生成气体产物，如钢中的氧可以和渗碳体中的碳原子作用形成CO等，由于气孔的形成，对铸件质量就形成了致命的影响。

研究表明：转炉终点氧含量是产生夹杂物的源头,提高钢的洁净度应从源头抓起，优化转炉工艺操作,强化复吹的冶金效果是降低转炉终点氧的有效措施，应根据产品品质对夹杂物敏感性的要求,解决好利用溅渣护炉后高炉龄与复吹效果之间的矛盾,尤其是对深冲高级冷轧板,为提高表面质量首先应保证复吹效果,而不是高炉龄。

现有的钢铁冶炼工艺中氧含量过高导致硫元素和一些非金属元素与氧元素发生反应，从而产生一些杂质以及会使得硫元素的回收率降低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明披露了一种提高钢铁冶炼中硫元素回收率的工艺，采用控制碳元素含量以及控制转炉终点温度的方法，能够有效控制氧含量，提高硫的利用率。为了实现上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种提高钢铁冶炼中硫元素回收率的工艺，包括如下步骤：

1）铁水脱硫：将铁水进行脱硫处理，铁水脱硫后进入混铁炉；

2）混铁炉搅拌：铁水在混铁炉中进行均匀搅拌，随后进入转炉冶炼；

3）转炉冶炼；转炉对铁水进行冶炼、脱氧、底吹，随后出钢。

本发明的进一步改进，步骤2）中，搅拌充分，铁水和杂质要可见分离，混铁炉出铁水的温度为1300℃。搅拌充分的目的在于，能够促进铁水和杂质的分离，铁水在混铁炉中进行水渣分离，混铁炉不仅能够进行均匀的搅拌，还能保持铁水的温度，为铁水进入转炉做准备，混铁炉的炉内平均温度要保持在1250℃-1290℃之间，

本发明的进一步改进，步骤3）冶炼中，在铁水中加入生石灰，鼓入空气，发生化学反应后生成CO和炉渣，当炉口出现橘色蒸汽停止鼓气。橘色蒸汽为四氧化三铁。

本发明的进一步改进，步骤3）脱氧中，利用C和O发生反应产生CO脱氧，控制C和O的含量为3:4，氧枪向转炉中注入纯氧，供氧压力必须保持不变，枪位发生变化，分为高位枪和低位枪，CO和四氧化三铁反应进一步生成铁和二氧化碳。

本发明的进一步改进，步骤3）底吹中吹入气体是氩气，底吹要持续10分钟。